1

Лабораторная работа № 2.

Определение скорости вращения Солнца, координат вспышек

и их связи с солнечными пятнами.

Цель: определить скорость вращения Солнца, координаты вспышек.

Краткая теория.

Вращение Солнца.

происходит иначе, чем вращение Земли и планет. Экваториальные области

Солнца вращаются заметно быстрее полярных областей и совершают полный

оборот примерно за 24 дня, тогда как полярные области - более чем за 30.

Такой характер вращения называется дифференциальным.

Некоторые характеристики Солнца

Радиус (фотосфера) R = 696 000 км ~ 109 радиусов Земли

Масса М = 1.9891·1033 г ~ 333000 масс Земли

Средняя плотность 1.408 г/cм3 ~ 25.5% от ср. плотности Земли

Период вращения 25.38 суток на экваторе, ~ 36 суток у полюсов, линейная

скорость вращения на экваторе ~ 2 км/с

время движутся и перемешиваются, и поэтому ничего

постоянного и неизменного на солнечной поверхности

нет. Самыми устойчивыми образованиями являются

солнечные пятна. Но и их вид изо дня в день меняется,

и они тоже, то появляются, то исчезают. В момент

появления солнечное пятно обычно имеет небольшие

размеры, оно может исчезнуть, но может и сильно

2

Солнечные пятна – это тёмные участки, образующиеся на поверхности

Солнца. Ошибочно полагать, что они не излучают яркий свет, однако по

сравнению с остальной фотосферой они действительно гораздо мрачнее. Их

периодом, а когда их много, то такой период будет называться активным.

Солнечные пятна являются областями, где магнитное поле Солнца

является очень активным и рождает сильные всплески излучения. Эти

вспышки, как правило, сопровождаются выбросами солнечной плазмы,

облака которой, достигая Земли, могут провоцировать магнитные бури.

Количество солнечных пятен зависит от солнечной активности . Их рост от

нуля до максимума (250 солнечных пятен и групп пятен) и уменьшение

обратно к нулю, называется солнечным циклом и длится в течение 11 лет. В

конце цикла магнитные поля меняют свою полярность.

В начале 11-летнего цикла пятна в небольшом количестве начинают

вспышки на Солнце. Сегодня это явление изучают ученые в десятках научно-

исследовательских центров и институтов, расположенных в разных уголках

мира. По какой причине на Солнце возникают вспышки, и какое влияние они

оказывают на нашу жизнь

звезды отличается. Полюса движутся медленнее, а экватор – быстрее. В итоге

магнитное поле Солнца вместе с плазмой закручивается особым образом и до

такой степени усиливается, что начинает подниматься на его поверхность. В

этих местах повышается активность и появляются вспышки. Иными словами,

энергия вращения светила способна переходить в магнитную энергию. А в

3

тех местах, где высвобождается слишком много такой энергии, и возникают

вспышки. Слабые вспышки па Солнце бывают практически всегда, а боль-

шие — раз в несколько месяцев. Зато в годы максимума солнечной

процента от мощности полного излучения Солнца. Поэтому при вспышке не

происходит заметного увеличения светимости нашего дневного светила.

Учеными выделено пять классов этой солнечной активности: А, В, С, М и

Х. В зависимости от класса, количества выброшенной энергии и скорости

этим категориям приписывают соответствующее числовое значение.

Например, наиболее мощная вспышка на Солнце была зафиксирована

астрономами в ноябре 2003 года. Ей был присвоен класс Х28. Во время этого

процесса были повреждены датчики на одном из спутников NASA.

Во время вспышки класса Х на нашей

планете могут наблюдаться помехи в

Что же такое солнечная вспышка? Если сказать коротко, это сильнейший

взрыв на Солнце, в результате которого быстро высвобождается колоссаль-

ное количество энергии, накопившейся в ограниченном объеме солнечной

атмосферы. Физические процессы, приводящие к возникновению солнечных

вспышек, очень сложны и еще мало изучены. Однако сам факт появления

солнечных вспышек почти исключительно в больших группах пятен

свидетельствует о родственных связях вспышек с сильными магнитными

полями на Солнце. И вспышка - это, по-видимому, не что иное, как

грандиознейший взрыв, вызванный внезапным сжатием солнечной плазмы

под давлением сильного магнитного поля. Именно энергия магнитных полей,

4

Ценность ваших наблюдений Солнца резко повысится, если вы сможете

определять гелиографические координаты зарисованных деталей солнечной

поверхности. С их помощью, например, вы сможете проанализировать

вое расстояние точки от солнечного экватора (плоскость которого перпенди-

кулярна оси вращения Солнца). Широта, отсчитываемая к северу от экватора,

считается положительной, к югу – отрицательной. Гелиографическая долго-

Для определения гелиографических координат используют

гелиографическую сетку.

Определить широту и расстояние от центрального меридиана каждого

пятна теперь не представляет большого труда. Надо только правильно

отсчитать градусы. Обычно круги широты и долготы на сетках проведены

Порядок выполнения работы.

5

Задание № 1. Определение скорости вращения Солнца.

Для определения скорости вращения Солнца воспользуемся фотографиями

Солнца в разные моменты времени.

На графике показано как определяется пройденный путь пятнами по

координатам положения пятен в разное время

𝛥

S x y=  + 

(2)

6

1

2

3

4

5

единицах на рисунке.

Сравните скорости и сделайте вывод.

Вывод:

Задание № 2. Определение координат солнечных пятен.

Гелиографические координаты, определяющие положение пятен на видимой

ной, к югу – отрицательной. Гелиографическая долгота – угол между плос-

костью данного меридиана Солнца и плоскостью некоторого условного на-

чального меридиана.

7